Titre de l'invention : [Système et procédé de chauffage d’eau]

[001] [La présente invention concerne un système de chauffage d’eau et un procédé de chauffage mis en œuvre par ledit système de chauffage d’eau, en particulier mais non limitativement pour des installations de chauffage d’eau sanitaire.

[002] De nombreux progrès ont été faits dans le domaine du chauffage d’eau sanitaire. Toutefois, les solutions connues sont généralement coûteuses énergétiquement, et ne permettent pas un maintien de la température de l’eau sanitaire à une température cible afin que l’utilisateur ne subisse pas un manque d’alimentation en eau chaude lors d’une utilisation courante, combinée à un bilan énergétique faible et contrôlé.

[003] On connaît des systèmes de chauffe-eau comprenant un réservoir d’eau, un dispositif de chauffage, et un thermostat apte à activer/désactiver le dispositif de chauffage. Ces systèmes ne comportent en général qu’un seul mode d’alimentation du dispositif de chauffage, sans contrôle des dépenses énergétiques.

[004] On connaît les documents US 2016/0178239A1 et WO 2012/162763A1 , enseignant un système de chauffage configuré pour activer les moyens de chauffage lorsque la température courante atteint une température minimale donnée, et configuré pour désactiver les moyens de chauffage lorsque la température courante arrive à une température limite maximale. L’inconvénient de tels systèmes antérieurs est qu’ils ne prennent pas en compte les profils de variations de la température courante dans le réservoir, et ne permettent donc pas une réponse adaptée pour maintenir la température de l’eau sans limiter la consommation électrique du système.

[005] On connaît aussi le document US 2007/0108187A1 , modifiant la température de consigne basse et haute en fonction des périodes de consommations d’eau chaude détectées, pour maintenir la température courante entre ces températures de consigne basse et haute par un système d’activation/désactivation de moyens de chauffage.

[006] Un tel système a pour inconvénient de réagir à une consommation forte d’eau chaude sanitaire en modifiant la valeur de consigne basse et haute, et ainsi de chauffer l’eau sanitaire à des températures plus élevées, provoquant ainsi une usure plus importante du dispositif de chauffage.

[007] D’autres systèmes proposent des séquences d’activation/désactivation de dispositifs de chauffage, mais souffrent généralement d’un manque d’efficacité thermique amenant l’utilisateur à avoir un volume limité d’eau chaude en fonction de l’utilisation, et seule l’activation manuelle d’un chauffage en marche forcée permet à l’utilisateur d’augmenter le volume d’eau chaude disponible. Les utilisateurs étant récalcitrants à manipuler un tableau électrique pour activer le chauffage en marche forcée, celle-ci n’est que rarement utilisée.

[008] Ces systèmes antérieurs présentent aussi l’inconvénient d’affecter la durabilité des éléments de chauffage électriques et des réservoirs d’eau, lesquels sont usés par les conditions de mises en œuvre actuelles, et nécessitent donc un entretien fréquent, sur place, et souvent coûteux pour l’utilisateur, ainsi que l’intervention d’un spécialiste.

[009] La présente invention remédie avantageusement à ces inconvénients.

Elle porte sur un système de chauffage comprenant un réservoir d’eau ; un dispositif de chauffage électrique de l’eau stockée dans le réservoir ; un module de commande configuré pour piloter le système de chauffage entre un mode alimenté, dans lequel le dispositif de chauffage est alimenté électriquement , et un mode non alimenté dans lequel le dispositif de chauffage n’est pas électriquement alimenté; une sortie d’eau délivrant de l’eau vers l’extérieur du réservoir à une température de consigne choisie, et une entrée d’eau recevant vers l’intérieur du réservoir une eau à température initiale, permettant de conserver un volume d’eau constant, le système comprenant en outre une sonde de température configurée pour mesurer la température moyenne à un endroit choisi à l’intérieur du réservoir. [010] Selon une définition générale de l’invention, le module de commande comprend des moyens de traitement configurés pour enregistrer, stocker la température moyenne ainsi mesurée dans le réservoir, et la comparer à une valeur consigne haute choisie C(+h), et à une valeur consigne basse choisie C(-h) ; de manière à établir des profils de température de l’eau dans le réservoir au cours du temps et à les associer à des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils de température ainsi établis, et les moyens de traitement sont aptes à délivrer des ordres de chauffage en mode alimenté dès que la température moyenne mesurée du réservoir est inférieure à la valeur de consigne basse C(-h) selon les paramètres associés au profil de variation de la température correspondant à la situation courante du système de chauffage, tout en conservant fixe la valeur des consignes basse C(-h) et haute C(+h), et à délivrer des ordres non alimenté de chauffage dès que la température moyenne mesurée atteint la valeur de consigne haute C(+h).

[011] En d’autres termes, les modes alimenté et non alimenté du chauffage de l’eau sont ordonnés de manière optimale grâce à la température moyenne de l’eau ainsi mesurée instantanément et continuellement à un endroit choisi du réservoir, grâce aux profils de température ainsi établis par rapport à des valeurs de consigne basse et haute, et grâce aussi au fait que les ordres de chauffage sont délivrés sans apporter aucune modification à la valeur des consignes basse et haute (valeur conservée fixe), ce qui permet à l’utilisateur de maîtriser les dépenses énergétiques associées au système.

[012] Ainsi, le système de chauffage permet de réagir immédiatement à un besoin de chauffage sans modifier la valeur de consignes basse et haute en fonction des périodes de consommations d’eau chaude détectées, ce qui permet de limiter fortement la consommation énergétique, et en garantissant un volume d’eau chaude constant lors de phases de distribution d’eau chaude sans intervention supplémentaire de l’utilisateur. Le système de chauffage est finement régulé de manière à limiter l’usure des éléments de chauffage et de mesure, permet donc de limiter l’entretien nécessaire, et permet une réduction des coûts de production par minimisation du nombre d’éléments utilisés.

[013] L’invention a aussi pour objet un procédé de chauffage appliqué à un système de chauffage comprenant un réservoir d’eau ; un dispositif de chauffage électrique; une sonde de température configurée pour mesurer la température à l’intérieur du réservoir, et émettre en temps réel un signal représentatif de la température mesurée dans le réservoir ; et un module de commande configuré pour piloter le système de chauffage entre un mode alimenté, dans lequel le dispositif de chauffage est alimenté électriquement et chauffe l’eau du réservoir, et un mode non alimenté dans lequel le dispositif de chauffage n’est pas électriquement alimenté, et ne chauffe pas l’eau du réservoir.

[014] Selon une définition générale de l’invention, le procédé de chauffage en mode de fonctionnement comprend les étapes suivantes :

[015] S1) mesurer instantanément et continuellement la température moyenne de l’eau contenue dans le réservoir avec une sonde de température disposé à un endroit choisi à l’intérieur du réservoir ;

[016] S2) enregistrer et stocker la température moyenne ainsi mesurée dans le réservoir ; et la comparer à une valeur consigne haute choisie C(+h) et à une valeur consigne basse choisie C(-h) ;

[017] S3) établir des profils de variation de la température moyenne de l’eau du réservoir au cours du temps ;

[018] S4) associer des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils de variation ainsi établis ;

[019] S5) ordonner aux moyens de commande d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage selon les paramètres associés au profil de variation de la température moyenne courant dès que la température moyenne mesurée du réservoir est inférieure à la valeur de consigne basse C(-h) tout en conservant la valeur fixe des consignes basse et haute ; et

[020] S6) couper l’alimentation électrique des moyens de chauffage dès que la température moyenne mesurée atteint la valeur consigne haute C(+h). [021] Le procédé de chauffage permet donc d’obtenir une régulation fine de la consommation d’énergie, tout en satisfaisant les besoins en eau chaude de l’utilisateur sans baisse de la température de l’eau chaude ainsi distribuée, et sans aucune intervention de spécialiste.

[022] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description et des dessins dans lesquels :

- [Fig 1] représente le système de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 2] représente le module de commande conforme à l’invention ;

- [Fig 3] représente schématiquement un premier mode de réalisation alternatif du système de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 4] représente schématiquement le module de commande du système de chauffage du premier mode de réalisation alternatif conforme à l’invention ;

- [Fig 5] représente schématiquement les étapes de démarrage/arrêt du système de chauffage du procédé de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 6] représente schématiquement un second mode de réalisation alternatif du système de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 7] représente schématiquement un troisième mode de réalisation alternatif du système de chauffage conforme à l’invention ;

[Fig 8] représente schématiquement un mode alternatif de réalisation du système de chauffage conforme à l’invention avec un mélangeur ;

- [Fig 9] représente schématiquement un mode alternatif de réalisation du module de commande du système de chauffage conforme à l’invention ; - [Fig 10] représente l’environnement réseau du système de chauffage selon l’invention ;

- [Fig 11] représente schématiquement les étapes de régulation de la température par le système de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 12] représente schématiquement les étapes principales procédé de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 13] représente schématiquement les étapes de et sous-étapes du procédé de chauffage conforme à l’invention ;

- [Fig 14] représente un graphe d’évolution de la température moyenne du dispositif en utilisation en fonction du temps ;

- [Fig 15] représente schématiquement la rénovation d’un système de chauffage standard pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l’invention ;

- [Fig 16] représente un mode incorporant un échangeur de chaleur ;

- [Fig 17] représente schématiquement un mode de réalisation particulier comprenant une platine intégrée du système de chauffage conforme à l’invention ; et

- [Fig 18] représente schématiquement l’architecture des moyens de contrôle et gestion d’un groupe de système de chauffage conforme à l’invention.

[023] En référence aux figures 1, et 2, le système de chauffage 1 conforme à l’invention comprend plusieurs groupements fonctionnels parmi lesquels un réservoir 2, une entrée d’eau 7 permettant l’acheminement de l’eau depuis le réseau d’alimentation d’eau sanitaire vers le réservoir 2, une sortie d’eau 6 permettant l’acheminement de l’eau depuis le réservoir 2 vers le réseau de distribution d’eau chaude sanitaire, un dispositif de chauffage 3 et une sonde de température 4 disposée dans le réservoir 2, et un module de commande 5, apte à piloter le dispositif de chauffage 3.

[024] Le système de chauffage 1 comprend un réservoir 2 apte à contenir et à stocker l’eau en provenance de l’entrée d’eau 7, et à délivrer de l’eau chauffée à une température de consigne choisie, par le biais de la sortie d’eau 6, au réseau de distribution d’eau sanitaire. Le réservoir 2 est alimenté de manière constante à partir de l’entrée d’eau 7 de manière à maintenir un volume constant d’eau dans le réservoir.

[025] En pratique, le réservoir est calorifugé de manière à limiter la perte de chaleur de l’eau stockée chauffée ou en cours de chauffage.

[026] Le système de chauffage 1 comprend un dispositif de chauffage 3 plongé dans le réservoir 2, apte à être alimenté électriquement et à chauffer l’eau contenue dans le réservoir 2 par transfert thermique.

[027] Selon un mode particulier de réalisation conforme à l’invention, le dispositif de chauffage 3 comprend une résistance chauffante électrique, et est disposé de manière à ce que la résistance chauffante fait saillie depuis la partie basse du réservoir 2, afin de permettre le chauffage de l’eau contenue en position basse, laquelle est généralement de température basse ci-après appelée température initiale, et en provenance directe de l’entrée d’eau 7. La position du dispositif de chauffage 3 permet alors d’améliorer la distribution de l’eau chauffée dans le réservoir par effet de convection.

[028] En pratique, le dispositif de chauffage 3 appartient au groupe formé par Thermoplongeur, résistance stéatite.

[029] Le système de chauffage 1 conforme à l’invention comprend une sonde de température 4, ladite sonde de température 4 étant apte à mesurer instantanément et continuellement la température moyenne de l’eau contenue dans le réservoir 2, et émettre en temps réel un signal représentatif de la température moyenne mesurée.

[030] Selon un mode de réalisation conforme à l’invention, la sonde de température 4 est disposée à un endroit choisi 41 dans le réservoir 2 pour mesurer la température moyenne de l’eau contenue.

[031] A titre d’exemple, la sonde de température est disposée à un endroit choisi 41 tel que le centre du réservoir 2, et à une hauteur correspondant aux deux tiers de la hauteur totale du réservoir 2, permettant ainsi de se placer à une hauteur suffisante pour que la température mesurée corresponde à la température moyenne de l’eau contenue dans le réservoir 2.

[032] En pratique, la sonde de température 4 peut être de type résistance ohmique variable, ladite sonde étant étanche et disposée dans un manchon en cuivre afin de ne pas être en contact direct avec l’eau. Cette disposition particulière permet en outre de minimiser l’usure de la sonde de température, tout en limitant les dépôts calcaires et la corrosion.

[033] Le système de chauffage 1 comprend en outre un module de commande 5, connecté à la sonde de température 4, au dispositif de chauffage 3, ainsi qu’à une alimentation électrique 11.

[034] Le module de commande 5 est configuré pour piloter le système de chauffage 1 entre un mode alimenté, dans lequel le dispositif de chauffage 3 est alimenté électriquement, et un mode non alimenté dans lequel le dispositif de chauffage 3 n’est pas électriquement alimenté, et ne chauffe pas l’eau du réservoir 2.

[035] Selon un mode de réalisation conforme à l’invention, le module de commande 5 comprend des moyens de commande 51 aptes à contrôler l’alimentation électrique du système de chauffage 1 , et plus particulièrement du dispositif de chauffage 3, ainsi que des moyens de traitement 52 configurés pour enregistrer, et stocker grâce à des moyens de stockage 521 intégrés aux moyens de traitement 52, les données de température moyenne mesurée dans le réservoir 2 par la sonde de température 4.

[036] Les moyens de traitement 52 sont en outre aptes à comparer la température moyenne ainsi enregistrée à une valeur de température consigne haute choisie C(+h) et à une valeur de température consigne basse choisie C(-h) de manière à établir des profils de température moyenne de l’eau dans le réservoir 2 au cours du temps, et à les associer à des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils ainsi établis.

[037] La température de consigne C est définie comme la température moyenne cible de l’eau à destination du réseau de distribution d’eau sanitaire. Les valeurs consignes haute C(+h) et basse C(-h) correspondent à la valeur consigne C auquel est ajouté (+h), ou soustrait (-h) une valeur h correspondante à une marge choisie.

[038] Selon un mode de fonctionnement normal, les moyens de traitement 52 du module de commande 5 sont aptes à ordonner aux moyens de commande 51 d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage 3 dès que la température moyenne mesurée du réservoir 2 est inférieure à la valeur de consigne basse C(-h), selon les paramètres associés au profil de température moyenne correspondant à la situation courante du système de chauffage 1 .

[039] Les moyens de traitement 52 sont en outre aptes à ordonner la coupure de l’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3 dès que la température moyenne mesurée atteint la valeur consigne haute C(+h).

[040] En pratique, les profils de température moyenne de l’eau dans le réservoir 2 correspondent au traitement des données enregistrées de la température moyenne mesurée en temps réel, de manière à identifier un indice de chute de température dans le réservoir 2.

[041] L’indice de chute de température dans le réservoir 2, permet d’une part l’identification d’une perte de chaleur liée aux limites d’isolation thermique du réservoir 2 calorifugé, aussi appelée dissipation naturelle, et d’autre part, l’identification d’une dissipation thermique provoquée par l’évacuation d’eau chaude depuis le réservoir 2, vers la sortie d’eau 6, généralement synonyme de consommation d’eau chaude par l’utilisateur.

[042] En pratique, l’indice de chute de température dans le réservoir 2 lié à une dissipation naturelle est généralement faible et dépend principalement de la qualité d’isolation du réservoir 2.

[043] A titre d’exemple non limitatif, cet indice est de 0.05 à 0.30°C/heure. L’indice de chute de température en cas de dissipation thermique provoquée est généralement bien plus élevé, et supérieur à 1°C/h.

[044] Les moyens de traitement 52 associent les profils de variation de température établis à des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils de température ainsi établis, et identifiés lors du fonctionnement normal du système de chauffage 1. [045] Les ordres de chauffage émis par les moyens de traitement 52 permettent, en réponse à une chute de température au-delà d’une valeur consigne basse C(-h), d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage 3 suffisamment pour que la température moyenne à l’intérieur du réservoir 2 atteigne une valeur supérieure à la valeur consigne haute C(+h), tout en limitant la consommation électrique associée au strict nécessaire d’usage et aussi sans apporter aucune modification aux valeurs de consigne haute et basse.

[046] En pratique, les paramètres des ordres de chauffage associés aux profils de température moyenne dans le réservoir appartiennent au groupe formé par : puissance délivrée par le dispositif de chauffage 3, durée d’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3.

[047] La durée d’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3 associée au profil de température par les moyens de traitement 52 prend en compte la chaleur dégagée par le dispositif de chauffage 3 entre la coupure de l’alimentation électrique de celui-ci, et son refroidissement total.

[048] En cas de distribution d’eau chaude vers l’extérieur du réservoir 2, une utilisation est détectée par un indice de chute de température croissant, le retour à la température de consigne haute C(+h) en utilisation devra donc se faire sur une durée courte, et à puissance élevée de manière à répondre au besoin volumétrique d’eau chaude associé à l’utilisation, tout en conservant fixe les valeurs de températures de consignes haute C(+h) et basse C(-h).

[049] En revanche, si la chute de température est due à une dissipation naturelle, une durée supérieure de chauffage pour une puissance délivrée plus faible permettra le retour de la température moyenne à l’intérieur du réservoir 2 à la température de consigne haute C(+h) tout en limitant la consommation énergétique et en conservant fixe les valeurs de températures de consignes haute C(+h) et basse C(-h).

[050] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de chauffage 3 comprend un capteur, ci-après appelé capteur d’énergie 31, disposé à l’extérieur du réservoir 2 et connecté au module de commande 5. [051] Le capteur énergie 31 est apte à enregistrer et transmettre aux moyens de traitement non limitativement la tension du réseau, le courant appliqué au dispositif de chauffage 3, le facteur de puissance du dispositif de chauffage 3, la puissance active du dispositif de chauffage 3, ainsi que la consommation électrique.

[052] En référence aux figures 3, 4, et 5, le système de chauffage 1 comprend en outre des moyens formant pressostat 8, aptes à détecter en continu tout changement de pression entre la sortie d’eau 6 du réservoir 2 et le circuit de distribution d’eau chaude, un changement de pression indiquant le passage d’un état sans flux d’eau chaude vers l’extérieur du système de chauffage 1, à l’établissement d’un flux d’eau chaude vers l’extérieur du système de chauffage 1, généralement associé à une utilisation d’eau chaude par l’utilisateur.

[053] Les moyens formant pressostat 8 sont connectés au module de commande 5, et permettent de transmettre au module de traitement 52 du module de commande 5 le statut de détection en temps réel de d’un flux d’eau en sortie du réservoir 2.

[054] Si l’établissement d’un flux est mesuré, le module de traitement 52 ordonne le fonctionnement selon un mode normal du système de chauffage 1.

[055] Si un établissement de flux n’est pas mesuré pendant un délai T, le module de traitement 52 ordonne la désactivation de la séquence de chauffage, et la mise en veille du système de chauffage 1 par désactivation temporaire du dispositif de chauffage 3.

[056] A titre d’exemple non limitatif, le délai T peut être de 24 ou 48 heures.

[057] Selon un mode de réalisation particulier conforme à l’invention, le système de chauffage 1 comprend un dispositif d’affichage électronique 54 connecté au module de commande 5, et apte à afficher les paramètres de fonctionnement du système de chauffage 1.

[058] Les paramètres de fonctionnement du système de chauffage 1 affichable appartiennent au groupe formé par : la température de consigne choisie, la température moyenne de l’eau dans le réservoir 2, l’état d’alimentation du dispositif de chauffage 3, l’état d’établissement de flux.

[059] En pratique, le dispositif d’affichage 54 comprend des moyens de réglages (non représentés) permettant à l’utilisateur de transmettre des instructions au système de chauffage 1, tel que la sélection de la température de consigne, ou de la sélection du mode de fonctionnement du système 1 (Normal, veille, Eteint).

[060] En référence aux figures 6 et 7, le système de chauffage 1 présente un mode de réalisation alternatif conforme à l’invention comprenant des moyens de chauffage d’appoint 9 formant une circulation d’eau en boucle fermée avec le réservoir 2.

[061] Les moyens de chauffage d’appoint 9 comprennent un circuit d’appoint, disposant d’une sortie d’eau 91 d’appoint apte à acheminer l’eau du réservoir 2 vers les moyens de chauffage d’appoint 9, et une entrée d’eau d’appoint 92 délivrant à l’intérieur du réservoir 2 une eau ayant une température supérieure à la température initiale. Les moyens de chauffage d’appoint 9 permettent le chauffage de l’eau circulante par le biais d’éléments chauffants, et le réacheminement de l’eau ainsi chauffée à une température supérieure à la température initiale.

[062] A titre d’exemple, les moyens de chauffage d’appoint 9 appartiennent au groupe formé par chauffage solaire, cheminée ou poêle à bois intégrant un système d’échangeur de chaleur.

[063] En variante, le système de chauffage 1 comprend un interrupteur crépusculaire 10, connectés au module de commande 5, et apte à déclencher une commande automatique de mise en veille du système de chauffage 1 lorsqu’une luminosité décroissante, associée à une phase nocturne est détectée, et une commande automatique de retour en mode de fonctionnement normal lorsqu’une luminosité croissante associée à une phase diurne est détecté.

[064] En référence à la figure 16, selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le système de chauffage comprend des moyens de chauffage d’appoint 9 de type solaire, disposant d’un circuit en boucle fermé dans lequel un liquide caloporteur circule. La circulation dudit liquide caloporteur est commandée par le système de commande 5 associé, des pompes (non représentées), au moins une sonde calorimétrique 94, ainsi qu’au moins deux électrovannes EV1 et EV2.

[065] Ledit circuit en boucle fermée comprend un premier conduit d’injection calorimétrique 931 apte à faire circuler le liquide caloporteur depuis les moyens de chauffage d’appoint 9 vers le réservoir 2, le premier conduit 931 une fois dans le réservoir décrivant un échangeur de chaleur 93 en serpentin, apte à permettre un apport calorifique, et un second conduit de retour 932 depuis le réservoir 2 vers les moyens de chauffage d’appoint 9 afin de permettre le retour du liquide caloporteur ayant perdu partiellement son énergie thermique (caloporteur dépiété).

[066] Le système de chauffage d’appoint 6 selon le mode de réalisation ainsi présenté comprend un mécanisme de contrôle comprenant deux modes de fonctionnement dont un mode de fonctionnement ensoleillé et un mode de fonctionnement par temps froid.

[067] En fonctionnement par temps ensoleillé, lorsque la température des moyens de chauffage d’appoint 9 solaires est supérieure à la température de consigne C, l’apport de chaleur vers le réservoir 2 se fait par la circulation du liquide caloporteur au travers de l’échangeur 93 actionné par au moins une pompe et des valves EV1 et EV2.

[068] En fonctionnement par temps froid : lorsque la température des moyens de chauffage d’appoint 9 solaires est inférieure à la température de consigne C, le module stoppe la pompe et ferme les valves pour arrêter la déperdition de chaleur vers l’extérieur du réservoir 2 par le biais de l’échangeur 93 et active le mode de fonctionnement électrique alimenté/non alimenté décrit précédemment.

[069] En référence à la figure 8, selon un mode de réalisation alternatif conforme à l’invention, le système de chauffage 1 comprend un mélangeur 16 apte transférer l’eau chaude accumulée dans la partie haute du réservoir 2, et réinjecter cette eau chaude dans la partie basse du réservoir. Un tel transfert d’eau permet de mélanger l’eau chauffée du haut du réservoir 2, avec l’eau en bas du réservoir 2 à température initiale en provenance de l’entrée 7, en vue d’égaliser la température générale de l’eau dans la globalité du réservoir 2.

[070] Le mélangeur 16 comprend un conduit d’aspiration 162 dans lequel l’eau chaude accumulée dans la partie haute du réservoir 2 est aspirée, une électrovanne 161 connectée au module de commande 5, apte à pomper et contrôler le flux du mélangeur 16, et un conduit d’éjection 163 apte à permettre l’éjection de l’eau chaude ainsi aspirée dans la partie basse du réservoir 2.

[071] Le mélangeur 16 est mis en fonction par le module de commande 5, et fonctionne de manière synchrone avec le dispositif de chauffage 3. Le mélangeur est donc actif uniquement lorsque le dispositif de chauffage 3 est alimenté.

[072] Le mélangeur 16 peut être intégré à tout mode de réalisation conforme à l’invention.

[073] En référence aux figures 9 et 10, selon un mode de réalisation alternatif de l’invention, le module de commande 5 comprend des moyens de communication 53 aptes à établir une connexion entre le module de commande 5 et d’autres éléments du système de chauffage 1 avantageusement équipés de moyens émetteur/récepteur (non représentés).

[074] A titre d’exemple non limitatif, la sonde de température 4, le pressostat 8, le dispositif de chauffage 3 peuvent être équipés de moyens émetteur/récepteur (non représentés), et aptes à établir une connexion avec le module de commande 5, de manière à transmettre des données, et consignes de fonctionnement.

[075] En pratique, les connexions sont de type sans fil, et appartiennent au groupe formé parwifi, Bluetooth, radio, et analogues. [076] Selon un mode de réalisation, le module de commande 5 peut établir une connexion à un réseau 13 par l’intermédiaire des moyens de communication 53 via un routeur 15.

[077] En pratique l’établissement d’une connexion avec le réseau 13, permet au module de commande 5 de transmettre toutes les données traitées et enregistrées à un serveur distant 14, ou cloud. La connexion du module de commande 5 au réseau 13 permet aussi l’établissement d’une connexion avec au moins un dispositif externe de communication 12.

[078] A titre d’exemple, le dispositif externe de communication 12 appartient non limitativement au groupe formé par smartphone, tablette, Ordinateurs, et analogues.

[079] L’établissement d’une communication entre le module de commande 5, et un dispositif externe de communication 12 permet à l’utilisateur d’avoir accès aux données enregistrées et transmises en temps réel au serveur distant, tout en permettant l’envoi de consignes de fonctionnement à distance au module de commande 5 tel que la sélection de la température de consigne, ou de la sélection du mode de fonctionnement du système 1 (Normal, veille, Eteint), le module de commande 5 du système de chauffage 1 comprenant un identifiant unique.

[080] L’accès via le dispositif externe de communication 12 permet à l’utilisateur d’avoir accès à une plateforme de gestion configurée pour permettre l’accès aux données appartenant non limitativement au groupe formé par température de consigne, température interne de l’eau, tension du réseau électrique, intensité réelle, puissance active et réactive, et consommation énergétique en temps réel.

[081] En référence à la figure 18, la plateforme de gestion permet en outre un mode de gestion par groupe d’installations, permettant ainsi la gestion et le paramétrage à distance d’un groupe de systèmes de chauffage 1.

[082] La plateforme de gestion, peut être hébergée sur un serveur distant 14, et permet à l’utilisateur de consulter toutes les installations par menu déroulant. [083] La plateforme de gestion permet de mettre en évidence les anomalies et la consommation réelle des systèmes de chauffages installés, mais aussi de réajuster les températures de consignes en cas de nécessité.

[084] En pratique, en utilisant une fonction CE00, définie comme un code maître, l’utilisateur a la possibilité de contrôler un groupe de systèmes de chauffage 1, et ainsi modifier leurs réglages simultanément.

[085] Selon un mode particulier de réalisation, l’ajustement de la température de consigne C est possible dans la limite de 5°C.

[086] En référence à la figure 17, selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le système de chauffage 1 comprend un réservoir 2 disposant d’une ouverture ménagée pour accueillir une platine 21 configurée pour être montée hermétiquement à la base du réservoir 2, et intégrant un étui 42 porte sonde longitudinal creux apte à accueillir la sonde de température 4 et faisant saillie à l’intérieur du réservoir 2, le dispositif de chauffage 3 définit par une résistance électrique longitudinale faisant également saillie à l’intérieur du réservoir 2, et d’un thermostat 100 disposé sensiblement à côté du dispositif de chauffage 3 faisant également saillie à l’intérieur du réservoir 2.

[087] Le thermostat 100 est également taré à 85°C, faisant donc office de sécurité supplémentaire lorsque la température dans le réservoir 2 augmente de manière trop importante et atteint une température supérieure ou égale à 85°C.

[088] En pratique, la platine intègre également un élément anti corrosion EAC, apte à limiter la corrosion à l’intérieur du réservoir 2.

[089] La sonde de température 4, le dispositif de chauffage ainsi que le thermostat 100 sont reliés au module de commande 5 afin de pouvoir enregistrer, analyser et reporter leurs statuts de fonctionnement.

[090] En pratique, un tel arrangement permet de faciliter le câblage du système de chauffage 1 grâce à la proximité des différents éléments.

[091] Selon un autre mode de réalisation conforme à l’invention, le réservoir 2 comprend un mélangeur interne (non représenté) apte à homogénéiser la température à l’intérieur du réservoir 2. [092] En référence aux figures 11 à 13, l’objet de l’invention porte sur un procédé de chauffage appliqué au système de chauffage 1 ainsi décrit en référence aux figures 1 à 10.

[093] Selon une première étape S1, de la température moyenne de l’eau contenue dans le réservoir 2 est mesurée de manière continue n temps réel avec une sonde de température 4.

[094] Avantageusement, la mesure de température est effectuée à un endroit choisi 41 à l’intérieur du réservoir 2 de manière à obtenir une température moyenne représentative de la température de l’eau contenue dans le réservoir 22.

[095] Selon une seconde étape S2, les mesures de la température moyenne dans le réservoir 2 ainsi obtenues sont enregistrées et stockées, puis comparées à une valeur consigne haute choisie C(+h) et à une valeur consigne basse choisie C(-h).

[096] Selon une étape S3, des profils de variation de la température moyenne de l’eau du réservoir au cours du temps sont établis.

[097] En référence à la figure 14, les profils de variation de la température moyenne de l’eau dans le réservoir correspondent au traitement des données de la température moyenne mesurée en temps réel et enregistrées, de manière à identifier un indice de chute de température dans le réservoir 2.

[098] L’indice de chute de température dans le réservoir 2, permet d’une part l’identification d’une perte de chaleur. On distingue dans la figure 13, un premier profil de chute de température avec des indices de chute de température X1, X2, X3 et un second profil de chute de température Y1, Y2, Y3.

[099] En pratique, l’indice de chute de température dans le réservoir 2 du premier profil X1, X2, X3 est faible, et lié à une dissipation naturelle. A titre d’exemple non limitatif, cet indice est de 0.05 à 0.15°C/heure.

[100] L’indice de chute de température du second profil d’indices de chute de température Y1, Y2, Y3 est plus important, et dénote un profil caractéristique d’une dissipation thermique provoquée supérieure à 1°C/h. [101] Selon une étape S4, l’association des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils de variation ainsi établis.

[102] Les moyens de traitement 52 associent les profils de variation de température établis à des ordres de chauffage sont choisis et adaptés aux profils de variation ainsi établis et identifiés lors du fonctionnement normal du système de chauffage 1 selon les paramètres choisis.

[103] Les ordres de chauffage émis par les moyens de traitement 52 permettent, en réponse à une chute de température au-delà d’une valeur consigne basse C(-h), d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage 3 suffisamment pour que la température moyenne à l’intérieur du réservoir 2 atteigne une valeur supérieure à la valeur consigne C(+h), tout en limitant la consommation électrique associée au strict nécessaire d’usage.

[104] En pratique, les paramètres des ordres de chauffage associés aux profils de variation de la température moyenne dans le réservoir appartiennent au groupe formé par : puissance délivrée par le dispositif de chauffage 3, durée d’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3.

[105] La durée d’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3 associée au profil de variation de température par les moyens de traitement 52 prend en compte la chaleur dégagée par le dispositif de chauffage 3 entre la coupure de l’alimentation électrique de celui-ci, et son refroidissement total.

[106] Selon une étape S5 sont ordonnés aux moyens de commande 5 d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage 3 selon les paramètres associés au profil de variation de la température moyenne courant dès que la température moyenne mesurée dans le réservoir 2 est inférieure à la valeur de consigne basse C(-h).

[107] Selon une étape S6, l’alimentation électrique du dispositif de chauffage 3 est coupé dès que la température moyenne mesurée atteint la valeur consigne haute C(+h).

[108] Selon un mode de réalisation du procédé conforme à l’invention, l’étape de mesure instantanée et continuelle de la température moyenne de l’eau contenue dans le réservoir 2 avec une sonde de température 4 disposé à un endroit choisi à l’intérieur du réservoir 2 soit précédé d’une étape d’initialisation 200 du système de chauffage 1 qui comprend les sous-étapes suivantes :

201) démarrer le module de commande 5 et initialiser la sonde de température 4 ;

202) Démarrer la mesure en temps réel de la température moyenne du réservoir 2 ;

203) chauffer l’eau du réservoir 2, depuis une température initiale, jusqu’à une température de consigne choisie C+h ; et

204) couper automatiquement l’alimentation électrique des moyens de chauffage lorsque la température moyenne mesurée est supérieure à une valeur consigne C(+h).

[109] En pratique, le procédé conforme à l’invention, lorsque le système de chauffage mettant en oeuvre le procédé dispose de moyens formant pressostat, comprend les étapes suivantes :

- détecter l’établissement ou non d’un flux d’eau en sortie du réservoir 2 ; et

- couper le chauffage lorsqu’aucun établissement de flux n’est mesuré par les moyens formant pressostat 8 pendant un délai T choisi.

[110] En référence à la figure 15, le procédé de chauffage conforme à l’invention peut être appliqué avantageusement et alternativement à un système de chauffage standard (préexistant) 200, appelé ci-après système de chauffage rénové 200, comprenant un réservoir 201, et un dispositif de chauffage électrique 202 et auquel des légères modifications sont apportées pour appliquer le procédé de chauffage optimal décrit ci-avant.

[111] Les modifications apportées consistent en pratique à retirer le thermostat de l’installation préexistante et à introduire la sonde 4 dans un étui à l’emplacement du thermostat ainsi retiré pour mesurer la température à l’endroit choisi 41.

[112] Le sous-système de régulation du système de chauffage rénové 200 comprend en outre un module de commande 5 configuré pour piloter le dispositif de chauffage 202 du système de chauffage rénové 200 entre un mode alimenté, dans lequel le dispositif de chauffage 202 est alimenté électriquement et chauffe l’eau du réservoir 201, et un mode non alimenté dans lequel le dispositif de chauffage 202 n’est pas électriquement alimenté, et ne chauffe pas l’eau du réservoir 201.

[113] Le module de commande 5 est installé dans le tableau électrique d’une habitation, et, est connecté à la sonde de température 4, ainsi qu’au dispositif de chauffage 202 déjà préinstallé dans le système de chauffage rénové 200.

[114] Selon un mode de réalisation conforme à l’invention, le module de commande 5 comprend des moyens de commande 51 aptes à contrôler l’alimentation électrique du système de chauffage 200, et plus particulièrement du dispositif de chauffage 202, ainsi que des moyens de traitement 52 configurés pour enregistrer, stocker la température moyenne ainsi mesurée dans le réservoir par la sonde de température 4 grâce à des moyens de stockage 521 intégrés aux moyens de traitement 52.

[115] Les moyens de traitement 52 sont en outre aptes à comparer la température moyenne ainsi enregistrée à une valeur de température consigne haute choisie C(+h) et à une valeur de température consigne basse choisie C(-h) de manière à établir des profils de variation de la température moyenne de l’eau dans le réservoir 201 au cours du temps et à les associer à des ordres de chauffage dont les paramètres sont choisis et adaptés aux profils de variation ainsi établis.

[116] Selon un mode de fonctionnement normal, les moyens de traitement 52 du module de commande 5 sont aptes à ordonner aux moyens de commande 51 d’alimenter électriquement le dispositif de chauffage 202 dès que la température moyenne mesurée du réservoir 201 est inférieure à la valeur de consigne basse C(-h), selon les paramètres associés au profil de variation de la température moyenne correspondant à la situation courante du système de chauffage rénové 200 et à couper l’alimentation électrique du dispositif de chauffage 202 dès que la température moyenne mesurée atteint la valeur consigne haute C(+h). )